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Ingeniería de procesos

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LA INGENIERÍA DE PROCESOS

Para hacer frente a la competencia internacional, las empresas se enfrentan a problemas complejos relativos al diseño y al desarrollo de procesos adecuados. tanto mas debido a que las exigencias de fiabilidad de los productos fabricados y de protección del medio ambienteson cada vez mas drásticas. la ingeniería de procesos, cuyos métodos y conceptos generalizan los de la ingeniería química, propone un enfoque innovador y aplicable a todos los procesos, cualesquiera que sean el producto fabricado y el sector industrial. el cuarto congreso mundial sobre esta materia, que tuvo lugar el pasado junio en Karlsruhe, Alemania, lo ha demostrado una vez mas.

JACQUESVILLERMAUX

Toda actividad industrial, cualquiera que sea, se basa en una transformación de materia y energía. Los procesos utilizados, en todos los sectores, desde la química hasta el agroalimentario, pasando por la metalurgia, la industria de los compositos, del petróleo, la electroquímica, los medicamentos, etc., representan una apuesta económica considerable. Se estima, en efecto, en lospaíses desarrollados, que las industrias de procesos contribuyen en alrededor del 25 % al valor añadido industrial. Los problemas planteados por estas industrias son múltiples y de muy diversa naturaleza. Por supuesto, los procesos tienen que permitir responder a la demanda del mercado y adaptarse rápidamente a la competencia. Pero las instalaciones, diseñadas a partir de datos de laboratorio, comportanuna fase de extrapolación, técnica y financieramente peligrosa. Del laboratorio a la fábrica no son raros factores de escala de varios miles e incluso de varias decenas de miles, y, de cien buenas ideas de laboratorio, una decena será susceptible de ser desarrollada, mientras que sólo una tendrá alguna oportunidad de conducir a un proceso comercial. Una vez realizada la instalación, lainvestigación de su funcionamiento óptimo y del control de la calidad de los productos requiere dispositivos de control complejos y modelos de simulación numérica. Finalmente, y esto es una exigencia absoluta, los procesos tienen que ser fiables, fáciles de mantener, seguros y no contaminantes, y al mismo tiempo representar un riesgo casi nulo para los hombres y el medio ambiente. ¿Cuál ha sido la respuestade la industria tradicional a estos problemas? Cada rama ha desarrollado sus propias técnicas, centradas prioritariamente en los productos a fabricar y basadas en la noción de «oficio». Parecía haber pocas cosas en común, a priori, entre el saber hacer de un «químico», de un «cementero» y de un fabricante de yogures. Pero este planteamiento ya no es actualmente eficaz para responder a lasnecesidades de la industria, como vamos a ver. Las ciencias de la ingeniería se han desarrollado precisamente para proporcionar los conceptos y las herramientas necesarias para el estudio de los «sistemas industriales». En cuanto a la «ingeniería de procesos», que nuestro equipo ha propuesto llamar «pro-cedética», constituye una metodología general aplicable a todos los procedimientos, cualesquiera quesean el producto fabricado y el tipo de actividades.

La procedética propone un enfoque verdaderamente transversal e interdisciplinario, que favorece la emergencia de un cierto número de conceptos originales y el desarrollo de investigaciones muy activas. Se trata de hecho de una generalización de los métodos de la «ingeniería química». La transformación química es un proceso complejo cuya puestaa punto a escala productiva plantea problemas difíciles, en los que se mezclan reacciones químicas, intercambios de calor y de materia, circulación de fluidos y de sólidos, comportamiento de los materiales, etc. (fig. 1). Para resolverlos, se han tenido que idear soluciones originales que no son una simple combinación de química, termotecnia y mecánica clásicas. Esta nueva disciplina se basa...